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      • 티타늄복합재의 프레팅 마모메커니즘 규명 및 산화전이층 영향 연구

        이경무 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사

        RANK : 247631

        Titanium which has excellent mechanical properties is used in various industries, but because it also has high surface energy; it badly deforms and readily transfers material to the counterface. In other words, titanium is notorious for possessing poor tribological properties in terms of wear or friction. So, a variety of surface modification techniques have been utilized to combat the poor tribological characteristics of titanium. These include physical vapor deposition, thermochemical conversion treatments and titanium alloy and titanium composite. The addition of hard particles to produce titanium composite has also been found to be an effective method in enhancing mechanical properties. Furthermore, titanium composite has high strength-to-weight ratio, corrosion resistance and oxidation resistance like titanium matrix and titanium alloy. Moreover, titanium also has good wear resistance, strength, elastic modulus and high temperature stability from the addition of reinforcements. However, the manufacturing process of titanium is so complex and is very costly. Hence, as the research of this material have been restricted, there has been few researches which reports the improving effects after evaluating the coefficient of friction and wear volume in sliding test. To complement the limitations, so much efforts were done to develop the manufacturing technology of titanium composites which can control the interfacial reaction between the matrix and the reinforcements as well as secure its economic and productivity by in-situ synthesis method and precision casting process. With these effects, the study of titanium composites gradually being recast and its application areas are expected to be even more diverse. Despite these trends, the research about fretting wear mechanisms of titanium composites which suffered material losses and loss of function under complex loads and fretting wear of mechanical components in the actual application is still lacking. The aim of this study is to characterize the fretting and wear behavior of in-situ (TiB (Titanium boride) + TiC (Titanium carbide)) particulate reinforced titanium composites according to the contents (0%, 5%, 10% and 20%). By using the fretting signal index; partial slip region and gross slip region were classified in the fretting region of titanium composites. After the experiment, the differences of fretting wear mechanisms were confirmed through the analysis of worn surfaces in partial slip region and gross slip region. To examine the changes of fretting wear mechanism in accordance with increasing the numbers of cycles; wear volumes were measured and worn surfaces were analyzed depending on the specific number of cycles. As a result, the formation of oxidative transfer layer was confirmed in the range which appeared to reduce fluctuation of the friction coefficient and wear rate. In relation to this, studies with the effect of oxidative transfer layer on fretting wear of titanium composites were carried out conforming the fretting region (gross slip, partial slip). Thus, increasing wear life was established in pre-formed oxidative transfer layer. Through this result, formation of oxidative transfer layer on titanium composites in the industry under fretting wear conditions can be applied as the concept of running-in for increasing fretting wear life. 티타늄은 우수한 기계적 성질(높은 강도, 낮은 밀도, 높은 내부식성 등)을 갖고 있어서 항공·우주분야에서 널리 쓰이고 있다[1-3]. 또한 그 쓰임이 점차 자동차 부품 산업 · 화학 산업 · 파워플랜트· 의료 분야 등으로 확대 되고 있다[4-6]. 하지만 높은 표면 에너지로 인하여 금속전이, Seizure, 응착마모현상 등이 잘 발생하기 때문에, 마모 및 마찰 측면에서 티타늄의 트라이볼로지적 성질은 매우 취약하다[7]. 따라서 티타늄의 취약한 트라이볼로지적 성질을 보완하기 위한 여러 표면처리 기술(예: 물리증착법(physical vapor deposition), 열화학적 화성처리(Thermochemical conversion treatments), 고체윤활(solid lubrication)) 등을 적용시키고 있다[12]. 그리고 다른 원소를 한 가지 이상 첨가하는 티타늄합금과 강화상을 이용한 티타늄복합재는 재료 자체의 기계적 물성을 향상시키기 위해 사용되고 있다 [13]. 그 중에서도 티타늄복합재는 티타늄기지와 티타늄합금이 가지고 있는 고비강도, 내식성 및 내산화성의 특성과 함께 강화상을 기지에 첨가함으로써 내마모성, 강도, 탄성계수 및 고온안정성의 특성 향상을 동시에 얻을 수 있는 재료이다. 하지만 이러한 장점을 지니기 위해, 티타늄복합재에서의 강화상이 비(比)탄성률 비(比)강도, 열 저항성 측면에서 우수해야 한다는 성질을 가져야 한다 [14]. 또한 티타늄기지와의 경계면에서도 열역학적 안정성 및 티타늄 모재와의 작은 열팽창계수 차이, 작은 용해도의 성질을 가져야 한다[15,16]. 따라서 현재 이러한 성질들을 갖춘 TiB(Young's Modulus: 550GPa, 선팽창계수 : 8.6)와 TiC(Young's Modulus: 460GPa, 선팽창계수 : 7.4) 강화상을 첨가된 티타늄복합재가 관심을 받고 있다[17-19]. 하지만 티타늄복합재는 복잡한 공정과정과 큰 제작비용이 요구되기 때문에, 이에 대한 연구는 미끄럼 거동 시의 마찰계수 및 마모량을 평가하여 개선된 수준을 보고하는 데에 그치고 있다. 따라서 이러한 티타늄복합재의 한계를 보완하고자, 최근에 In-situ방식과 정밀주조법을 이용하여, 기지/강화상 간 계면반응 제어와 경제력 및 생산력 확보가 가능한 제조 기술을 개발하는 등의 많은 노력이 있어 왔다 [20,21]. 그로인해 점차 티타늄복합재에 대한 연구가 재조명을 받고 있으며, 이의 응용분야 또한, 더욱 다양해 질 것으로 기대되고 있다 [20,21]. 하지만 이러한 추세에도 불구하고, 실제 응용분야에서 복합적인 하중 환경을 견뎌야 하는[22] 티타늄복합재는 서로 접촉하는 두 표면 사이에서 미세한 진폭으로 진동하는 운동에 의해 발생하는 프레팅 마모 조건 하에서[8], 심각한 재료손실과 기계요소의 기능 상실을 겪는다[9-11]. 그러나 아직까지도 티타늄복합재의 프레팅 마모 메커니즘을 밝히는 연구가 아직 부족한 실정이다. 그러므로 프레팅 마모메커니즘 규명 및 마모수명 증가를 위한 연구가 절실히 요구 된다 [23-31]. 따라서 본 연구에서 순수티타늄에 (TiB+TiC) 강화상을 함량(0%, 5%, 10%, 20%)별 첨가한 티타늄복합재를 사용하여 프레팅 마모연구를 진행하였다. 프레팅 현상을 겪는 기계요소는 대부분이 준정적 상태로 겉보기에는 정지마찰상태에 있지만, 실제로 접촉면에 미세한 슬립이 발생한다[32]. 슬립정도에 따라 Gross slip영역, Partial slip영역(또는 Stick-slip 영역), Stick 영역(또는 No slip 영역)으로 구분되며, 한 영역에서 다른 영역으로 한번 이상 천이가 발생할 경우 Mixed slip 영역으로 정의하고 있다[33]. 각 영역에 따라 표면손상 메커니즘이 달라지는데, Gross slip영역에서는 주로 마모에 의해 표면이 손상된다. 즉 응착, 연삭 등 일반적 미끄럼마모에서 발생하는 파손 기구에 의해 표면이 마모된다. Partial slip 영역에서는 슬립부와 스틱부의 경계지역에서 반복적인 loading-unloading에 의해 균열이 생성·성장하여 심한 표면파손을 초래하기도 한다. Mixed slip 영역에서는 Gross slip과 Partial slip에 의한 파손이 복합적으로 발생된다 [34]. 이처럼 프레팅 손상에 대한 대부분의 연구는 프레팅 영역을 구분하는 것을 기본으로 하며, 이를 통해 연구 대상이 되는 기계요소의 주된 파손 형태가 무엇인지에 따라 파손의 원인 규명에서 수명 예측 및 수명향상을 위한 연구의 방향이 결정된다. 따라서 본 연구에서 티타늄복합재의 프레팅 영역을 구분하고, 각 영역별 프레팅 마모 메커니즘을 분석하고자한다. 또한 본 연구에서 사이클 수의 증가에 따른 프레팅마모메커니즘의 변화를 살펴보기 위해, 사이클 수에 따른 마모량을 각각 측정하였고, 티타늄복합재의 마모면을 분석하였다. 프레팅마모가 진행되면서 산화전이층이 형성되고, 이로 인해 마찰계수와 마모율의 변동폭이 감소하다가 점차 일정해지며, 표면 경화가 이루어졌다. 이러한 현상들은 티타늄복합재가 아닌 다른 재료에서, 산화전이층이 보호막 역할을 한다는 여러 선행 연구의 근거와 유사하다 [35-37]. 하지만 그러한 산화전이층의 보호막 역할을 부정하는 연구 또한 보고되고 있다 [38]. 따라서 표면에 산화전이층을 미리 형성시킨 재료와 원재료를 가지고 프레팅마모실험을 통해, 티타늄복합재에서 마찰계수와 마모율에 영향을 미치는 산화전이층의 보호막 역할 여부를 확인하고, 프레팅마모에 어떠한 영향을 미치는 지를 알아보고자 한다.

      • 물유리를 利用한 SiO_(2)-Na_(2)O-RmOn(CaO,Al_(2)O_(3), CeO_(2))係 薄膜의 特性硏究

        이경무 전남대학교 대학원 2000 국내석사

        RANK : 247631

        물 유리는 가용성 규산 알칼리로서 가격이 저렴하고, 입수가 용이하며 화학제품으로는 무색무취한 액체이다. 본 실험은 이러한 물유리의 경제성을 바탕으로 해서 광학적 및 기계적 특성을 조사하여 투명하고 높은 경도를 가진 표면보호막(SiO₂-Na₂O-CaO, SiO₂-Na_2O-Al₂O₃)으로써의 기능과 근자외선 차단막(SiO₂-Na₂O-CaO₂)의 기능을 검토하기 위하여 박막을 제조하였다. 물유리에 CaO, Al₂O₃, CeO₂를 소량의 1N HCl, 1N NH₄OH과 함께 silica glass등 다양한 기판위에 spin-coating 한후 질소분위기하에서 500℃-900℃까지 열처리하였다. 준비된 막은 Knoop 경도계로 micro-hardness를 측정하였다. 막의 표면의 질소함유량을 알아보기 위해서 EDX분석을 행하였으며, 막의 두께와 반사특성을 조사하였다. 그리고 Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM)을 통해 막의 표면 미세구조를 관찰하였으며, UV-VIS 측정을 통한 광학적 특성을 조사하였다. 또한, 물유리수용액에 CeO₂를 첨가하여 UV-VIS 측정을 통한 자외선 차단막의 역할을 조사하였다. 결과적으로, SiO₂-Na₂O-Al₂O₃막의 미세경도가 402.26∼472.58×10^7N/㎡으로 SiO₂-Na₂O-CaO막의 361.56∼383.36×10^7N/㎡ 보다 높은 값을 보였으며, 열처리 온도가 600℃에서 900℃로 올라갈수록, CaO와 Al₂O₃ mol%함량이 증가할수록 높은 값을 보였다. 그리고 이 두 막 모두 가시광선영역에서 85%이상의 높은 투과율을 나타냈다. 한편, 근자외선 영역의 빚을 흡수, 차단하기 위한 목적으로 만들어진 SiO₂-Na₂O-CaO₂ 막의 흡수대는 340nm정도였으며, 코팅횟수와 CeO₂mol%가 증가함에 따라 장파장쪽으로 이동함을 알았다. Waterglass (Na₂O·2SiO₂·9H₂O) is called soluble alkali-silicate. It is very convenient to get it and has no smell, color. We prepared SiO₂-Na₂O-R_mO_n (CaO, Al₂O₃, CeO₂) thin films based on economics and investigated optical, mechanical properties of fabricated thin films we made coating sols from starting materials-waterglass, Calcium nitrate, Aluminum nitrate, Cerium nitrate and these sols were stabilized with little of 1N HCl, NH₄OH. we are heat-treated thin films from 500℃ to 900℃ after spin-coating on stainless steel, Si wafer, soda-lime-silica glass respectly. knoop micro-hardness and optical properties(UV-VIS) of manufactured films were investigated, also surface nitrogen content and micro-surface structure were analysed by Field Emission Scanning Electron Microscope (FE-SEM). We studied absorption edge shift of SiO₂-Na₂O-CeO₂ thin film while CeO₂ mol% and coating cycle increased. Resultly, micro-hardness of SiO₂-Na₂O_Al₂O₃ thin film (402.06∼472.58×10^7N/㎡) is higher than SiO₂-Na₂O-CaO film (361.56∼383.36×10^7N/㎡) and All micro-hardnesses of these thin films (SiO₂-Na₂O-CaO, SiO₂-Na₂O-Al₂O₃) increased with increasing heat-treatment temperature, mol% of CaO, Al₂O₃. In optical properties (UV-VIS), these thin films had more than 85% transimission. On SiO₂-Na₂O-CeO₂ thin film, absorption edge of SiO₂-Na₂O-CeO₂ thin film coated 5 times was 340nm and shifted to longer wavelength while coating cycle and CeO₂ mol% increased.

      • 직장폐쇄에 관한 연구

        이경무 고려대학교 노동대학원 2019 국내석사

        RANK : 247631

        우리의 법 규정은 직장폐쇄를 쟁의행위의 유형으로 언급하고 있고 직장폐쇄의 개시요건을 언급하고 있지만 직장폐쇄의 정의, 직장폐쇄의 정당성 요건 등은 규정 하고 있지는 않아 대부분 학설과 판례에 맡겨 두고 있는 실정이다. 그리고 현실에서 사용자들은 직장폐쇄를 쟁의행위에 대한 대항 수단으로 적극 활용하고 있으며 때로는 공격적인 직장폐쇄도 발생하고 있어 직장폐쇄를 둘러싼 법적 분쟁이 계속되고 있다. 직장폐쇄의 정의가 명시적으로 규정되어 있지 않아 인접한 개념들과의 비교를 통해 이해하고자 하였다. 직장폐쇄는 근로자 측의 노동쟁의·쟁의행위에 대항하기 위하여 일시적으로 집단적인 노무 수령을 거부하는 행위로서 수요의 부족, 천재지변 등과 같은 사유가 발생함에 따라 생기는 경제적 또는 경영상 이유로 영업을 일시적으로 중단하는 휴업과 다르다. 또한 직장폐쇄는 근로자 측의 쟁의행위에 대항하는 일시적인 조업의 중단이므로 영구적으로 업무 전체를 중단하는 폐업과도 구별되며, 근로자 측의 노무 제공을 집단적으로 거부하는 것이라는 점에서 직장 질서 유지의 목적의 개별 근로자에 대한 노무 수령 거부인 출근 정지, 대기 명령, 정직 처분 등과 구별된다. 그리고 직장폐쇄를 단행한 사용자는 쟁의행위가 종료 되면 노무의 수령이 거부되었던 근로자들을 다시 취업시켜야 한다는 점에서 집단해고와도 구별된다. 사용자가 정당한 직장폐쇄를 단행했고 이에 대해서 노동조합이 업무 복귀를 선언한 경우에 있어서 사용자의 직장폐쇄가 공격적인 것으로 인정되는지 여부와 관련하여 대법원의 판단이 나오고 있다. 직장폐쇄 제도가 쟁의행위에 대한 대항행위로서 의미 있게 사용된 1990년대 이후부터 판례의 축적은 시작되었다. 이렇게 축적된 판례들과 최근 대법원 판례를 기준으로 노동조합의 업무 복귀 의사와 공격적 직장폐쇄에 대한 기준을 귀납적으로 검토 하고자 하였다. 노동조합이 쟁의행위 진행 중에 사용자가 직장폐쇄를 단행하자 노동조합이 쟁의행위를 종료하거나 업무 복귀 선언을 했음에도 불구하고 사용자가 직장폐쇄를 계속 유지한다면 그 직장폐쇄의 정당성은 상실된다고 보는 것이 일반적이다. 다만 노사 간의 힘의 균형을 확보함으로써 사용자에게 인정되는 쟁의행위 대항 수단인 직장폐쇄의 본질을 고려해야 하는 점, 노동조합이 실제로 쟁의행위를 개시한 이후에만 직장폐쇄를 단행 할 수 있다는 대항성 요건과의 형평성 등을 고려할 때 노동조합이 업무 복귀 선언을 했다고 곧바로 직장폐쇄의 방어성 요건이 탈락한다고 보는 것은 논리적이지 않다고 생각한다. 따라서 노동조합의 업무 복귀 선언에 진정성이 없다고 볼 수 있는 특별한 사정이 존재한다면 사용자는 직장폐쇄를 계속 유지할 수 있다고 보아야 할 것이다. 이와 관련하여 최근 대법원 판례의 기준을 검토하였으며 노사분쟁 상황에서의 예측 불가능성의 해소, 사용자 대응수단의 보충을 통한 협약자치, 조합원들의 민주적 의견 수렴을 통한 조합 민주주의의 관점 등으로 노조법 개정의 필요성을 검토하였다.

      • 민주시민교육을 위한 참여학습 방안 연구

        이경무 상명대학교 교육대학원 2013 국내석사

        RANK : 247631

        본 논문은 민주시민교육의 활성화를 위한 학습방법으로 참여학습에 대한 중요성을 재조명하고 관계를 분석하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 논문의 연구문제를 다음과 같이 선정하였다. 첫째, 현대의 민주시민교육의 유형은 어떻게 이루어져 있으며 그 안에서 참여학습의 의의는 무엇인가? 둘째, 민주시민교육에서 참여학습의 효과와 방안은 어떻게 이루어져 있는가? 셋째, 일반단위학교에서 민주시민교육의 교육과정 운영 실태와 참여학습을 중점으로 이루어지는 혁신학교의 교육과정은 어떤 차이점이 있는가? 넷째, 이러한 민주시민교육을 위한 참여학습 강화 방안에는 무엇이 있는가이다. 연구대상은 교육과정 자체가 참여학습 위주인 혁신학교의 수업모형들을 중심으로 한다. 연구방법으로는 기존의 문헌 연구와 비개입 데이터 활용을 주로 사용 하기로 한다. 본 논문의 연구결과에서 나타난 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 사회과에서 중요한 덕목으로 생각하고 있는 민주시민교육의 목표와 시민성을 가장 잘 담아낼 수 있는 학습방법으로 참여학습이 가지고 있는 의의가 중요성이 있으며 사회과의 본질적인 교육 목표에 부합하는 공통성이 있다는 것. 사회과의 기본적인 교육 목표는 공동생활의 ‘참여’능력 신장과 시민적 자질 육성에 의의를 두고 있으므로, 기존의 교수자 중심의 전통적인 학습 방법보다는 참가자 중심의 학습기반을 둔 참여학습이 민주시민교육을 활성화 하는 방안으로 적합하다는 점이다. 둘째, 최근 교육과학기술부에서 또한 ‘체험과 실천을 통한 민주시민교육활성화 방안’을 발표함으로써 직접적인 참여를 통한 체험으로 하여금 학생들에게 성숙한 민주시민으로서의 자질 함양을 위하여 참여학습 내용을 교육과정에 포함 시키려는 시도를 하고 있다는 의미 있는 점도 발견 하였다. 셋째, 혁신학교가 일반단위학교와는 달리 학습자의 주체적인 참여활동을 가능하게 하는 수업혁신의 근본적인 원인에는 바로 학교와 교사간의 주체적인 교육과정 설정에 있다는 점이다. 이는 사회과의 민주시민교육의 활성화를 떠나서 학교 교육목표의 본질을 찾아가는 매우 중요한 시스템이라고 볼 수 있다. 결국엔 학생 중심의 교육과정 운영이 민주시민교육을 위한 다양한 참여학습 방안의 쟁점이라는 것이다. ABSTRACT A Study on Participative-Learning Method for Democratic Citizenship Education Kyung-Moo, Lee Graduate Department of General Social Studies Sang-Myung University Seoul Korea February, 2013 Modern Korea Society is in disorder resulted from rapid social change from industrialization, but considered on the other side, it is in a state of Anomie from failure of internalization of values of democracy. In reference to internalization of values of democracy, participation of citizen is very heart of democracy, and actively participation of citizens play key roles in democratic political process. The success of a democracy depends on whether its educational system can raise participatory citizens or not. Unfortunately, however, regular school, the main organization of civic education has many troublesome aspects for democracy education. First of all, the education curriculum demands activation of democratic citizen education, but in all school is still concentrating on improving students' academic achievement in preparation for university entrance examination. In addition, we have been educated democratic citizen with theory and knowledge only, and we have not provided actual experiences to students. The purpose of this research is trying to study on participative-learning method for democratic citizenship education that could be utilized in all school social studies classes for activating democratic citizen education and promoting the sense of participation as well as key value of democracy. Participation oriented teaching-learning methods enhance insight into human begins and increase interest in the world, and reinforce capacity to admit diversity. Ultimately participative-learning method improves decision making ability, problem solving ability, and critical and creative thinking in modern society. The results are as a follows: Firstly, participative-learning method should be encouraged to develop active citizens. Secondly, specific methods to enable participatory research will be needed. Thirdly, Habituation to the correct behavior from an early age is important.

      • 전산화 단층 촬영(CT) 장치의 콘솔 프로그램 구현에 관한 연구

        이경무 연세대학교 대학원 2003 국내석사

        RANK : 247631

        본 연구에서는 Philips사와 GE Medical Systems사의 전산화 단층 촬영 장치를 모델로 하여 콘솔 프로그램을 구현하기 위해 다음 기능들을 개발하였다. 첫째, 방사선과 의사와 전산화 단층 촬영 장치 조작자를 위해 콘솔 화면을 구성하였다. 둘째, 콘솔에서 전산화 단층 촬영 장치 스캐너를 제어하기 위해 MFC의 CAsyncSocket과 CArchive 클래스를 이용하여 근거리 네트워크 통신을 구현하였다. 셋째, Microsoft Access 2000를 이용하여 DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine) 3.0 표준에 근거한 전산화 단층 촬영 장치 영상 데이터베이스를 설계하였다. 넷째, 전산화 단층 촬영 장치의 영상 처리에 필요한 기능들을 KDicom Library를 이용하여 구현하였다. 다섯째, DICOM 통신 기능을 이용하여 워크리스트 서버로부터 예약 환자 정보를 획득하는 기능, 전산화 단층 촬영 장치 영상을 필름으로 출력하는 기능, 전산화 단층 촬영 장치 영상을 이미지 서버로 전송하는 기능을 개발하였다. 마지막으로 연속적인 전산화 단층 촬영 장치 영상을 직각 방향으로 단면 영상을 재구성하는 MPR(Multi Planner Reformat) 기능을 구현하였다. In this paper, the following functions was developed based on the Computed Tomography(CT) of Philips and GE Medical Systems to develop the console program for CT. First, we designed the user friendly console screen for the radiologists and the CT system operators. Second, the LAN(Local Area Network) communication was used to control the CT scanner from the console using the MFC CAsyncScocket class and CArchive class. Third, the CT image database based on the DICOM standard 3.0 was designed by using the Microsoft Access 2000. Fourth, the KDicom Library was used to implement the image processing functions. Fifth, the developed DICOM communication was used to acquire the reservation patient information from the worklist server, to print CT images with the film, and to store CT images in a remote image server. Finally, the Multi Planner Reformat was developed to reconstruct the sectional image of any perpendicular direction.

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